При окислении ненасыщенных жирных кислот необходимы дополнительные ферменты изомеразы. Эти изомеразы перемещают двойные связи в жирнокислотных остатках из γ- в β-положение и переводят природные двойные связи из цис- в транс-положение.
Таким образом, уже имеющаяся двойная связь готовится к β-окислению и пропускается первая реакция цикла, в которой участвует ФАД.
Первые реакции окисления ненасыщенных жирных кислот и роль изомераз
Расчет энергетического баланса β-окисления ненасыщенной жирной кислоты
Ранее при расчете эффективности окисления коэффициент P/O для НАДH принимался равным 3,0, для ФАДH2 – 2,0.
По современным данным значение коэффициента P/O для НАДH соот-ветствует 2,5, для ФАДH2 – 1,5.
При расчете количества АТФ, образуемого при β-окислении ненасыщенных жирных кислот необходимо учитывать:
- количество образуемого ацетил-SКоА – определяется обычным делением числа атомов углерода в жирной кислоте на 2.
- число циклов β-окисления. Число циклов β-окисления легко определить исходя из представления о жирной кислоте как о цепочке двухуглеродных звеньев. Число разрывов между звеньями соответствует числу циклов β-окисления. Эту же величину можно подсчитать по формуле (n/2 -1), где n – число атомов углерода в кислоте.
- число двойных связей в жирной кислоте. В первой реакции β-окисления происходит образование двойной связи при участии ФАД. Если двойная связь в жирной кислоте уже имеется, то необходимость в этой реакции отпадает и ФАДН2 не образуется. Количество необразованных ФАДН2 соответствует числу двойных связей. Остальные реакции цикла идут без изменений.
- количество энергии АТФ, потраченной на активацию (всегда соответствует двум макроэргическим связям).
Пример. Окисление линолевой кислоты
- Так как число атомов углерода равно 18, то количество молекул ацетил-S-КоА равно 9. Последний поступает в ЦТК, при его окислении в одном обороте цикла образуется 3 молекулы НАДН (7,5 АТФ), 1 молекула ФАДН2 (1,5 АТФ) и 1 молекула ГТФ, что эквивалентно 10 молекулам АТФ. Итак, 9 молекул ацетил-SКоА обеспечат образование 9×10=90 молекул АТФ.
- Исходя из формулы (n/2 - 1) число циклов β-окисления равно 8. В каждом цикле образуется 1 молекула ФАДН2 (1,5 АТФ) и 1 молекула НАДН (2,5 АТФ). Поступая в дыхательную цепь, в сумме они "дадут" 4 молекулы АТФ. При расчете получаем 8×4=32 молекулы АТФ.
- В кислоте имеются 2 двойные связи. Следовательно, в двух циклах β-окисления не образуется 2 молекулы ФАДН2, что равноценно потере 3 молекул АТФ.
- На активацию жирной кислоты тратятся 2 макроэргические связи.
- Таким образом, энергетический выход 90 + 32 – 3 – 2 =117 молекул АТФ.